Empresas voltam a apostar na modificação de seres vivos para fins industriais

Uma década atrás, biólogos, investidores e gênios de informática se reuniram sob o nome “tecnologia limpa”. Eles esperavam transformar empresas poluidoras com microrganismos excretando compostos químicos industriais por meio do milagre da reprogramação do código genético da natureza.

A ideia perdeu bilhões de dólares. Os genes podem ser mesmo um código programável, comparável a um programa de computador, mas acontece que a natureza era muito mais complexa do que eles acreditavam.

Agora, com menos empolgação, algumas empresas de tecnologia limpa pretendem voltar. E a grande ideia pouco mudou: criar materiais naturais baratos e seguros para combustível, cosméticos e outros produtos, de forma parecida com a qual o levedo fermenta açúcares e cria álcool.

Desta vez, acreditam que têm ferramentas melhores para editar o código genético, mensurar os resultados e automatizar o modo em que os produtos químicos são produzidos em larga escala. Eles também reduziram as metas, agora visando apenas alguns compostos, sem querer reinventar como o mundo movimenta os carros.

Surpreendentemente, a maneira que propõe para criar o “programa” biológico se assemelha a mudanças recentes no modo pelo qual os programas de computador são escritos. Em vez de projetos grandes e complexos, eles visam pequenas modificações em alta velocidade e ajustes, enquanto uma análise inteligente produz mais informações – conceito que as firmas de alta tecnologia chamam de programação ágil.

“É a mesma coisa que a programação ágil, só que para a biologia. A evolução é o algoritmo mais poderoso que existe, mas é preciso descobrir como utilizá-la a seu favor”, diz o Dr. Eric Steen, um dos fundadores da Lygos, empresa de Berkeley que fabrica leveduras produtoras de ácido malônico, ingrediente de perfumes geralmente derivado do cianeto.

Na programação ágil de computador, equipes pequenas reforçam sinais positivos sobre a maneira pela qual o código está funcionando on-line. A versão da Lygos para esse conceito é medir rapidamente o desempenho de uma nova cepa de levedura e, em alta velocidade, tirar proveito desses resultados com ferramentas de edição genética que são cem vezes mais velozes do que quando Steen fazia pós-graduação, 15 anos atrás.

“É um problema dos grandes conjuntos de dados”, afirma ele, ecoando um dos termos em moda na informática. “Existem dois mil genes no levedo, e cada gene pode usar 300 aminoácidos. Existem mais de um milhão de variantes. Nossa primeira cepa bem-sucedida produzia uma quantidade minúscula de ácido malônico como um subproduto, mas tiramos proveito disso e continuamos aumentando esse aspecto.”

A empresa, que Steen e outras pessoas formaram a partir da Universidade da Califórnia, campus de Berkeley, em 2011, com um subsídio de US$ 150 mil do Departamento de Energia dos Estados Unidos, garantiu há pouco tempo US$ 13 milhões, além dos US$ 8 milhões que recebeu do governo e de investidores particulares ao longo dos anos.

A Lygos pretende usar o dinheiro para fabricar seu ácido em escala industrial, às vezes em parceria com produtores maiores trabalhando neste novo sistema. Segundo Steen, é o suficiente para fabricar “toneladas” do composto em 2017 e “vagões” dele dentro de dois anos.

É natural ver a engenharia genética e pensar no Dr. Moreau, de H. G. Wells, criando uma ilha de aberrações miseráveis e perigosas. Ao mesmo tempo, alterar os genes é o que a humanidade tem feito há milênios, cruzando lobos até chegar em um chihuahua e sabugos de milho com grãos espalhados para gerar espigas grandes e uniformes.

O que é diferente, e problemático para algumas pessoas, são as ferramentas e a escala de tempo. Ao alterar diretamente a composição genética de plantas e animais, as criações surgem numa velocidade mil vezes maior, ou até mais.

A Lygos e outros fabricantes biológicos contemporâneos tiram grande proveito da ferramenta Crispr, que pode cortar uma sequência de DNA e inserir as características desejadas, como a propensão a criar ácido malônico. O processo por trás do Crispr foi observado pela primeira vez no comportamento bacteriano e experimentalmente demonstrado em 2007, tarde demais para as primeiras empresas químicas baseadas em biologia.

Essa capacidade, geralmente vista como a versão genética de recortar e colar em um programa de processamento de texto, ignora os pequenos ajustes em um ecossistema complexo que acontecem quando a natureza cria uma nova espécie.

A complexidade da natureza é um motivo para o fracasso da tecnologia limpa. A Amyris, pioneira do setor de Emeryville, Califórnia, começou a trabalhar em remédios para malária com apoio de Bill Gates, a seguir decidiu fazer biocombustíveis. A firma descobriu que os organismos criados no laboratório na Califórnia se comportavam de outro modo em uma fábrica brasileira. A empresa gastou US$ 250 milhões tentando desvendar o problema enquanto o preço do petróleo caía.

“No fim das contas, tivemos de acompanhar cada parte do processo e automatizar o máximo de coisas possíveis. Contratamos um número maior de especialistas em programas e análise”, diz Peter Denardo, porta-voz da companhia.

Ela também se afastou de concorrer com grandes empresas petroleiras para fazer coisas como patchuli, usado como base química em fragrâncias. Mesmo assim, sua ação agora vale centavos, sendo negociada 98 por cento abaixo da máxima de 2011.

Embora Steen não tenha trabalhado para a Amyris, seu colega consultor, Jay D. Keasling, ajudou a fundar a empresa.

“Eu me envolvi com eles enquanto fazia pós-graduação”, conta Steen. “Tentar abordar gasolina foi um exagero. Não faz sentido competir de cara com o principal produto de outra empresa há mais de cem anos.” Ele acha que seu produto, o ácido malônico, tem um valor de mercado de US$ 250 milhões – pequeno o suficiente para haver poucos questionamentos sobre eficiência.

Pelo menos alguns grandes fabricantes concordam que essas novas ferramentas e estilos de codificação genética estão recuperando a área de tecnologia limpa.

“Temos ferramentas melhores, melhor biologia computacional. É uma coisa real. Já está ficando grande”, diz Markus Pompejus, responsável pelo programa de biotecnologia da Basf, gigante química da Alemanha.

Sua empresa utiliza fungos para fabricar vitamina B2, e tem um contrato de licença com a Genomatica, companhia que gastou a maior parte dos US$ 200 milhões que levantou com química industrial na primeira onda e agora trabalha com a bactéria “E. coli” para criar a base das sacolas de compra biodegradáveis.

Ainda assim, de acordo com Pompejus, a “petroquímica não vai acabar”.

“Nós fazemos três mil toneladas métricas de B2 por ano; é uma quantidade de produção de especialidade. Quando falamos de coisas como ácido cítrico ou lisina para rações animais, falamos em 200 mil toneladas métricas por ano.”